高層住宅建筑深基坑施工質量管控探析

許良梅 （巢湖市建設工程質量監督站，安徽 合肥 238000）

0 前言

近年來，我國建筑業發展迅猛，城市土地資源利用日趨緊張，地下空間的開發越來越得到重視。深基坑工程是高層住宅建筑工程的重要環節，也是高層建筑施工過程中最復雜的環節之一，深基坑工程不僅要保證自身的結構穩定，還要充分考慮到由于土層位移對周邊建筑、地下管線設施、自然環境等方面的影響。因此，對于高層住宅建筑深基坑施工質量的管控要引起足夠的重視。

1 深基坑施工的特點

1.1 基坑深度日趨加深，施工技術要求高

為了節約土地成本，符合城市人防需求，充分利用地下空間，開發更多的地下車位，以緩解城市區域的停車壓力等因素，建筑物地下室規模越來越大，基坑越來越深。深基坑是指開挖深度超過5m或地下室三層以上，或深度雖未超過5m，但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程。基坑越深，其土方工程越龐大，為提高基坑的結構穩定性，基坑支護、防水等工作的技術要求也越高。

1.2 對周邊環境影響大，存在安全隱患

在對相對軟弱的土層進行基坑開挖時，容易發生較為明顯的土層移位和地面沉降，而造成周邊建筑物的不均勻沉降或帶來坍塌的危險，對基坑進行降水、擋水等操作改變了地塊周邊的地下水環境，從而對地塊周邊城市道路和地下管線等公共設施影響較大，可能帶來大規模的市政破壞。并且深基坑工程施工工期長，受天氣環境制約，深基坑的支護結構強度受環境的影響會衰減，從而造成支護的失效，導致基坑的坍塌，對基坑施工人員和項目財產安全存在巨大的安全隱患。

1.3 施工質量要求高，監測難度大

基坑作為建筑物地下空間的一部分，其部分結構可能是建筑地下的永久性結構，地下結構作為基礎的一部分，其工程質量直接影響了上層建筑的工程質量，從而左右著整個項目的工程質量，加之影響地下結構質量問題的因素繁雜，維修難度大，所以對于深基坑工程的施工質量要求很高。同時，由于深基坑工程的監測工作難度大、監測數據多，主要的監測內容包括圍護體的位移監測、地下水位監測、周邊建筑物的沉降監測以及坑內水平支撐和豎向立柱的變化情況等復雜，基坑監測的時間周期長，需要不斷的對比分析，保證數據的高時效性和準確率，是整個基坑工程過程中的重難點。

2 深基坑施工過程中主要工序的質量控制

2.1 基坑開挖施工質量控制

基坑開挖應該因地制宜，結合擬建場地的水文地質情況及地形，科學的制定切實可行的施工組織方案，嚴格按設計規定的分層開挖深度及作業順序分區域施工，堅持“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，在完成上層作業面的支護及噴混凝土以前，不得進行下一層土方的開挖。基坑開挖前必須對場地周邊的市政管網設施進行全面的排查，采取切實可行的保護措施，防止破壞地下管線的部分公共設施，在土方開挖過程中如果發現有較大的變形或其他緊急情況應停止土方開挖，分析原因，及時增設防護措施，必要的時候可以采取土方回填的措施，待土體穩定后再進行下一步開挖，充分保證土方開挖的施工質量和安全管理。

2.2 基坑支護施工質量控制

基坑的支護結構主要分為三部分：擋土結構、支撐結構及擋水結構。擋土結構通過擋土墻等措施來抵抗基坑周邊土的應力作用，支撐結構對圍護結構進行側邊支撐從而限制圍護結構的側邊位移，擋水結構通過防滲措施防止基坑外的地下水內滲而影響基坑的穩定性[1]。現階段深基坑支護的方法有很多，在施工前應按照項目所處環境的水文地質條件、基坑邊距、地形和面積等諸多因素對深基坑支護方案進行合理設計。對于場地環境復雜、施工難度大的項目應召開專家論證會對支護方案進行論證，以確保施工的質量與安全。

在基坑工程施工過程中，要控制好深基坑周圍土體止水問題，雨水下滲容易造成地面沉降，地下水位過高對基坑整體的結構穩定性影響大，所以要做好深基坑工程的降水、排水和防水工作，要依據地勘報告分析周邊水文環境，針對性地采取降水措施，基坑降水應當及時，基坑水位處理不當容易產生管涌、坑底流泥等現象，嚴重危害支護結構。對于地下水位過高的地區，可以采用止水帷幕起到擋水效果，通過合理的防水措施與治理方法來保證基坑施工的安全性。

2.3 基坑監測

深基坑工程有著工程量大、工期長、不可控因素多等特點，為了便于深基坑工程的質量管控和對施工隱患的排除，需要建立完備的基坑監測機制。在基坑開挖前就要統籌規劃監測點的布設、測量數據的分類以及周邊原始環境數據的采集。在基坑施工過程中監測的內容很多，主要是對基坑支護圍護結構頂部水平位移及豎向沉降監測，對基坑周邊原始建筑的監測，對基坑附近區域地下水環境監測，對基坑支護結構穩定性的監測，對基坑周圍地面荷載監測，以及對基坑防水能力的檢查[2]。基坑監測主要采用工程測量及巡查目測2種方法相結合，通過對實時收集的所有信息進行綜合分析，與設定的預警值對比，來達到質量管控和事故預警的目的。

基坑監測這一工作應該由專業團隊負責，并由第三方督查管控，及時對采集的信息整理歸類，原則上要求在基坑施工過程中每天監測一次，在重要工序施工時有必要采取多次監測，根據每次收集的數據由專人繪制基坑各項指標的動態曲線，分析曲線特性以預測基坑的整體穩定性[3]。只有做好深基坑工程的動態監測工作，根據數據對比及時調整基坑施工方案，才能確保深基坑工程的質量，提前排查隱患，以保證工程質量和施工安全。

3 深基坑施工實際案例分析

3.1 工程概況

巢湖市某項目建設內容包括住宅房及地下車庫等，總建筑面積10萬m2，其中地上7.5萬m2，地下2.5萬m2。該項目整體以鋼結構建筑建造，主體結構采用鋼框架-支撐結構，圍護系統采用新型節能墻體，基礎及地下車庫采用傳統結構形式。該工程基坑平面大致呈J形，南北最大長度約230m，東西最大寬度約179m，地下一層，基坑開挖深度為5.0～6.5m。

3.2 水文地質條件

該項目建設區域為巢湖的沖積平原，該地域的地質分層按照巖性、形成原因以及工程特性主要分為七層，土層物理力學性質較為均勻。建設場地常年地表水體為場地中間水渠中水，主要地表水為季節性水流。地表水主要由大氣降水補給，場地內地表水總體由地勢較高地段往地勢低洼處徑流，排泄主要以地表徑流和蒸發為主。地下水為上層滯水與承壓水，地下水主要由大氣降水滲入、地表滲透補給，地下水徑流方向與地表水的徑流方向基本一致。地下水受大氣降水、季節、氣候影響，變化較大。勘探期間測得上層滯水水位埋深0.8～1.6m，承壓水水位埋深約12～13m。

3.3 土釘墻錨噴支護技術要點

土釘墻錨噴支護是以較密的土釘系統、加固后的原位土體、混凝土面層以及可靠的擋水系統組成的支護結構。其中土釘作為錨固原位土體的錨件，是在土體中鉆孔，放入長鋼筋并沿孔澆筑混凝土而成，土釘與被加固土體相互作為形成抗拉結構，土釘作為基坑支護的主要受力構件有效的保證深基坑的穩定性。向土體表層鋪搭鋼筋網片并噴射混凝土而形成混凝土面層，混凝土噴射厚度為100mm厚。配合比現場取樣試驗配制，強度達到C25，要求表面基本平整。混凝土面層作為基坑支護的次要受力結構，對于軟土地質的土體加固發揮著重要作用。土釘墻錨噴支護系統與傳統的擋土墻支護系統不同，它通過密集的土釘群形成土體加固區，將土釘群與原位土體形成一個整體，共同抵御邊坡滑移和外力荷載作用，從而達到穩定邊坡的作用[4]。

土釘和混凝土面層作為土釘墻錨噴支護結構的主要和次要受力構件，其質量關乎到整個基坑支護的結構安全性，所以在土釘墻錨噴支護施工過程中，要通過實驗來保證土釘和噴射混凝土面層的質量。土釘應進行抗拔承載力試驗，抗拔試驗可采用逐級加荷法，檢測數量不宜少于土釘總數的2%，且同一土層中的土釘檢測數量不用少于3根，試驗最大荷載不應小于土釘軸向拉力標準值的1.1倍，檢測土釘應按隨機抽樣的原則選取，并應在土釘固結體強度達到設計強度的70%后進行試驗。應對土釘墻的噴射混凝土面層的強度和厚度進行檢測，每500m2噴射混凝土面積檢測數量不應少于一組，每組的試塊和監測點不用少于3個，全部監測點的試塊強度不低于C25，面層厚度平均值不應小于厚度設計值，最小厚度不應小于厚度設計值的80%。

4 結語

在現代的建設工程施工中，隨著建筑高度的不斷提升、地下空間的大幅開發對于深基坑施工提出了更高的要求。為了保證項目的整體質量，保證基坑工程的施工質量是項目的首要任務，項目技術人員應根據項目的基本情況，選擇合理的深基坑施工方案，有序可靠地進行深基坑的施工，掌握施工要點，輔以嚴謹科學的過程質量監控和管理措施保證高層建筑工程深基坑的施工質量。